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作者:刘益宏 当前章节:15665 字 更新时间:2026-6-22 20:19

植物睡眠在植物生理学中被称为睡眠运动,它不仅是一种有趣的现象,而且还是一个科学之谜。植物的睡眠运动会对植物本身带来什么好处呢?这是科学家们最关心的问题。尤其最近几十年,他们围绕着睡眠运动的问题,展开了广泛的讨论。

最早发现植物睡眠运动的人,是英国著名的生物学家达尔文。100多年前,他在研究植物生长行为的过程中,曾对69种植物的夜间活动进行了长期观察,发现一些积满露水的叶片,因为承受到水珠的重量而运动不便,往往比其他能自由自在运动的叶片容易受伤。后来他又用人为的方法把叶片固定住,又得到相类似的结果。在当时,达尔文虽然无法直接测量叶片的温度,但他断定,叶片的睡眠运动对植物生长极有好处,也许主要是为了保护叶片抵御夜晚的寒冷。

达尔文的说法似乎有一定道理,可是它缺乏足够的实验证据,所以一直没引起人们的重视。直到20世纪60年代,随着植物生理学的高速发展,科学家们才开始深入研究植物的睡眠运动,并提出了不少解释它的理论。

起初,解释睡眠运动最流行的理论是“月光理论”。提出这个论点的科学家认为,叶子的睡眠运动能使植物尽量少遭受月光的侵害,因为过多的月光照射,可能干扰植物正常的光周期感官机制,损害植物对昼夜长短的适应。然而,使人们感到迷惑不解的是,为什么许多没有光周期现象的热带植物,同样也会出现睡眠运动,这一点用“月光理论”是无法解释的。

后来科学家们又发现,有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制,而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。例如,合欢树、酢浆草、红三叶草等,通过叶子在夜间的闭合,可以减少热量的散失和水分的蒸腾,起到保温保湿的作用,尤其是合欢树,叶子不仅仅在夜晚会关闭睡眠,在遭遇大风大雨袭击时,也会渐渐合拢,以防柔嫩的叶片受到暴风雨的摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应,与含羞草很相似,只不过反应没有含羞草那样灵敏。

随着研究的日益深入,各种理论观点一一被提了出来,但都不能圆满地解释植物睡眠之谜。正当科学家们感到困惑的时候,美国科学家恩瑞特在进行了一系列有趣的实验后提出了一个新的解释。他用一根灵敏的温度探测针,在夜间测量多花菜豆叶片的温度,结果发现,呈水平方向(不进行睡眠运动)的叶子温度,总比垂直方向(进行睡眠运动)的叶子温度要低1℃左右。恩瑞特认为,正是这仅仅1℃的微小温度差异,已成为阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此,在相同的环境中,能进行睡眠运动的植物生长速度较快,与其它不能进行睡眠运动的植物相比,它们具有更强的生存竞争能力。

植物睡眠运动的本质不断地被揭示。更有意思的是,科学家们发现,植物不仅在夜晚睡眠,而且竟与人一样也有午睡的习惯。小麦、甘薯、大豆、毛竹甚至树木,众多的植物都会午睡。

原来,植物的午睡是指中午大约11时至下午2时,叶子的气孔关闭,光合作用明显降低这一现象。这是科学家们在用精密仪器测定叶子的光合作用时观察出来的。科学家们认为,植物午睡主要是由于大气环境的干燥和火热。午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗衡干旱的本能,为的是减少水分散失,以利在不良环境下生存。

由于光合作用降低,午睡会使农作物减产,严重的可达三分之一,甚至更多。为了提高农作物产量,科学家们把减轻甚至避免植物午睡,作为一个重大课题来研究。

我国科研人员发现,用喷雾方法增加田间空气温度,可以减轻小麦午睡现象。实验结果是,小麦的穗重和粒重都明显增加,产量明显提高,可惜喷雾减轻植物午睡的方法,目前在大面积耕地上应用还有不少困难。随着科学技术的迅速发展,将来人们一定会创造出良好的环境,让植物中午也高效率地工作,不再午睡。

不明真相的海洋巨蟒

1851年1月13日早上,美国捕鲸船“莫依伽海拉”号正在南太平洋马克萨斯群岛附近海面航行。

“噢,那是什么?”

“不是鲸!从来没有看到过这种怪物啊!”

站在桅杆望的海员大声惊呼起来。船长希巴里听到海员的喊声急忙奔上甲板,举起了望远镜:“唔,那是海里的怪兽!快抓住它!迅速朝怪兽靠拢!”

紧接着,船上放下三艘小艇,船长亲自带着矛,乘上小艇,朝怪兽疾驰而去。

好一个庞然大物!只见巨蟒身长足足有31米,颈部粗5.7米,身体最粗部分达15米。头呈扁平状,有皱褶。尖尾巴,背部黑色,腹部暗褐色,中央有一条细细的白色花纹,犹如一条大船在海中游弋。船员们惊呆了。

“快刺啊!”当小艇摇摇晃晃地靠近巨蟒时,船长声嘶力竭地喊了起来。几艘小艇上的船员一起奋力举矛刺去。顿时,血水四溅,巨蟒突然受伤,在大海里翻滚挣扎起来,激起了阵阵冲天巨浪。船员们冒着生命危险,与巨蟒进行了殊死的搏斗。最后,巨蟒终于寡不敌众,力竭身死。

希巴里船长把海蟒的头部切下,撒下盐榨油,竟榨出十桶水一样透明的油!但是,遗憾的是“莫依伽海拉”号在返航时遇难,下落不明。

不仅在太平洋、大西洋、印度洋,甚至连非洲附近的海域也有许多人看到过巨蟒。

1817年8月,曾经在美国马萨诸塞州格洛斯持港的海面上目击海洋巨蟒的索罗门·阿连船长这样叙述道:“当时像海洋巨蟒似的家伙在离港口130米左右的地方游动。这个怪兽长40米,身体粗得像半个啤酒桶,整个身子呈暗褐色。头部像响尾蛇,大小同马头。在水面上缓慢地游动着,一会儿绕圈游,一会儿直游。巨蟒消失时,笔直钻进海底,过了一会儿又从约180米远的海面上重又出现。”

船上的木匠玛休·伽夫涅、达尼埃尔·伽夫涅兄弟俩和奥嗄斯金·维巴三人同乘一艘小艇去乘钓时,也遇到了巨蟒。玛休在离开20米左右处用步枪瞄准它开枪。他这样讲述当时的情形:“我在怪兽靠近小艇约20米左右的地方开了枪。我的枪很好,射击技术也完全有把握,我是瞄准了怪兽的头部开枪的,肯定命中了。怪兽就在我开枪的同时,朝我们这边游来,一靠近,就潜下水去,钻过小艇,在30米的地方重又出现。怪兽不像鱼类往下游,而像一块岩石似的沉下去,笔直笔直地往下沉。我的枪可以发射重量子弹,我是城里最好的射手,当时清楚地感到射中了目标。可是,海洋巨蟒好像丝毫未受伤……”

1824年8月6日,英国巡洋舰“迪达尔斯”号的水兵们也目击了海洋巨蟒。他们从印度返回英国的途中,在非洲南部约500千米以西海面上遇到了巨蟒。

“在舰艇侧面发现怪兽正朝我们靠拢!”望台上的实习生萨特里斯大声叫了起来,舰长和水兵们急忙奔到甲板上,只见距离军舰200米左右的地方,一条怪兽昂起头,露出水面的身体部分长20余米,正朝着西南方向游去。舰长拿出望远镜,紧紧地盯住这条举世罕见的怪兽。他把这天目睹的一切详细地记载在航海日志上,到了英国本土,就把它和亲眼所见的怪兽画像交给了海军司令部。类似的目击事件不胜枚举:

1875年,一艘英国货船在洛克(音译)海角发现巨蟒,当时它在与一条鲸鱼搏斗。

1877年,一艘游艇在格洛斯特发现巨蟒,在距艇200米的前方水中作回旋游弋。

1905年,汽船“波罗哈拉”号在巴西海湾航行时,发现巨蟒正与船只并驾齐驱,不一会儿,如潜水艇般下沉,在海中消失。

1910年,在洛答里(音译)海角,一艘英国拖网船发现巨蟒,它正抬起镰刀状的头部,朝船只袭来。

1936年,在哥斯达黎加海面上航行的定期班船上,有8名旅客和2名水手目击巨蟒。

1948年,一艘在肖路兹(音译)群岛海面上航行的游览船,有四名游客发现身长30余米,背上长有好几个瘤状物的巨蟒。

据说摩纳哥国王阿尔倍尔一世为了捕获海洋巨蟒,还建造了一艘特别的探险船。船上装备了直径5厘米,长达数千米的钢缆和能吊起1吨重物体的巨大吊钩,并以12头猪作为诱饵,可惜未遇而归。

虽然迄今为止,有许多人目睹过海洋巨蟒,但它究竟是何类动物,还是一个谜。它会不会像空棘鱼一样,有朝一日重新被人们发现呢?

1938年12月,有人在南部非洲的东南海域捕获了空棘鱼。当时,世界上没有一个学者相信这一事实。因为空棘鱼在3亿年前生活在海中,约1亿年前数量逐渐减少,在7000万年前完全销声匿迹了。

1952年至1955年,人们在同一海域又捕获15条活空棘鱼,如今没有一个学者怀疑空棘鱼的存在了。

会上树的鸭子

人们常用“赶鸭子上架”这句话形容强迫某人去做根本办不到的事,因为鸭子根本不会上架。人们自然会说:“鸭子不会上架,哪还能上树呢?即使野鸭会飞,但也是在江河湖泊中生活呀!从没听说鸭子还会上树的。”

鸭子不会上树,这是一般的情况,但是也有特殊情况,长白山地区就有一种会上树的鸭子,叫做“中华秋沙鸭”。

中华秋沙鸭是我国稀有珍贵鸟类,繁殖于内蒙西部的呼伦贝尔、黑龙江北部的小兴安岭、东部的镜泊湖和吉林省长白山地区,越冬于我国长江以南各省的江河与湖沼中。雄中华秋沙鸭的嘴细长,鼻孔位于嘴峰中部,头上有长长的一对冠羽,好像姑娘扎的一对辫子。整个头和上背均为黑色,下背、腰和尾上腹为白色。两翅上各有一白色翼镜,在阳光下闪闪发光。腹部白色,体侧有黑色鳞状斑纹,因此又叫“鳞肋秋沙鸭”。雌中华秋沙鸭体型比雄的小,羽色也不同,头部和颈早棕褐色,背部为蓝褐色,也相当美丽。

由干中华秋沙鸭实在太珍贵太稀少,一般难以见到,要对它进行细致、深入的观察就更困难了,因此有关中华秋沙鸭的生态习性一直是不解之谜。20世纪60年代初,我国动物学家才揭开了中华秋沙鸭的秘密,原来它竟是一种会上树,在天然树洞中繁殖的鸭子。中华秋沙鸭在长白山是一种夏候鸟,每年3月末,它们从南方飞往北方,在长白山茂密的原始森林的河流中生活。它们都是很好的“潜水运动员”,小鱼、虾、蛄和水生昆虫都是它们的食物。每天早晨3点多钟,天还蒙蒙亮时,它们就开始活动,直到天黑才停止活动。

中华秋沙鸭通常一雄一雌,实行“一夫一妻”制,但也有个别的一雄多雌。雄的在一起时,常常发生激烈的争偶斗争。中华秋沙鸭的巢设在混交林中小溪边上的大青杨树洞中,距地面高度一般在11米以上。巢中除树木本身的碎木屑外,其他就是中华秋沙鸭本身的羽毛和少量杂草,条件极其简陋。中华秋沙鸭每窝产卵10个~12个,卵白色,光滑无斑,平均大小为63.25毫米×45.91毫米,重量61.9克,和较大的鸡蛋差不多。

雄鸭交配后即“离家出走”,孵卵和哺育后代全由母鸭承担。母鸭孵卵时每天只趁中午气温高时去找一点吃的,不到1个小时就匆匆忙忙赶回来。每次离开时还要从自己身上拔下一些绒羽,严严实实将卵盖好。在孵卵后期,母鸭甚至整日整夜不离巢,什么东西也不吃。这时候,你即使在树下敲锣打鼓。放鞭炮,甚至上树去捉它也不飞走,真是为了下一代连命也不顾了。

在母鸭的精心孵化下,经过35天后,一个个小生命终于破壳而出,来到这个大千世界。

中华秋沙鸭属于早成性鸟类。小鸭出壳后即已睁眼,全身长满了金黄色(间杂着一些黑色)的绒羽,并能鸣叫和跳跃。小鸭行动敏捷,不仅善于潜水,而且善于匿藏,一遇到危险就像一支箭一样,逆流而上,激起一道波纹,十分壮观。

中华秋沙鸭是我国特产的稀有鸟类,目前已被国家列为一类保护动物。

火龙洞

火龙洞位于我国新疆伊宁市北的白云山上,在晴朗无云的天气里,山头上总是悠悠忽忽地飘着团团白云,四季不断,因而有了白云山之名。另外,火龙洞还是一个温度特别高的洞穴。

为什么白云山会有这终年不散的云彩?原来它与位于山腰的火龙洞有密切关系,据调查,该地共有火龙洞17座,但它们各不相同。有的洞中温度高达50℃。只要一走进洞口,你就会觉得热气逼人,仿佛有一股烈焰从那里喷出来,即使体质再好的人也很难在这里坚持一个小时。有趣的是,就在这个热得要命的岩洞边上,有另一个温暖如春,通常保持在25℃左右的岩洞。再往不远处,又有另外一个洞穴,它的温度竟高达100℃以上。当地的居民常常利用洞中的热气烤煮食物。火龙洞除了温度的不同之外,旱湿也不同。湿洞,是一种洞中充溢着湿漉漉高温蒸汽的洞穴。凡是进入这种湿洞的人,便会顿时浑身湿透,分不清是水蒸气还是汗水。

火龙洞就是来自地下灼热的喷气形成的。在这种喷气中含有硫磺、白矾、二氧化硅等物质,对治疗各种不同的顽疾具有良好的疗效。因此,人们已在这里开设了一个专门的诊所,并根据各火龙洞的不同特性,用以治疗不同的病症。如前述的温度约50℃的岩洞,可治疗四肢麻木、腰腿痛、关节炎等症。湿洞则可用于治疗牛皮癣、疥疮等慢性皮肤病,也可治高血压和萎缩性胃炎。

火龙洞可称得上是“医生洞”。

百慕大三角为什么频频发生灾难

百慕大三角区是大西洋里的一个海面面积约26平方千米的三角区。由于在这块海域及其上空不断有轮船飞机奇怪的失事,因而被人们称为“魔鬼大三角区”。

从1609年最先记载的英国“冒险号”在这里失踪,到1969年接连6架飞机失事,近2000人死亡,在这300多年中,在百慕大三角区发生了多起失踪事件。

有人认为,由于低聚力场的作用,使一定形状大小的轮船和飞机受到摧毁,还会干扰罗盘正常示度和无线电的正常通讯。

有人认为百慕大三角区存在异常重力场,可能在海沟下的地壳内聚集着许多非同寻常的超重物质,这种物质产生一种强大的吸引力,拉紧海沟,使海水下陷,从而也把飞机、轮船吸入水里。

有人认为是漩涡形成的“凹面镜”聚集熔化了船只、飞机。晚上虽没太阳,但飞速漩涡会引起电磁扰动,使飞机、船只失事。有人认为是时空飞跃,持这种观点的人是根据穿过三角区时时间变慢、雷达荧光屏消失而推断飞机、轮船离开了我们的时间,陷入时间陷阱而消失。

有人认为是金字塔磁场或金字塔暗洞在作怪。考察发现,三角区有两座高200米的金字塔,金字塔变成磁铁吸沉了飞机船只;有的说塔底有两个巨大的洞,流速惊人,使机船驶入洞底。

有人认为外星人在那里安装了强大的能源点和信号系统,这种装置至今仍在运转,不断地击毁飞机、船只,干扰仪器或人的感官。

还有人认为与黑洞有关。他们断定大约6世纪中期,一颗直径大约48千米的陨石从太空飞来,掉在三角区,像一块磁铁慢慢在海底滚动,它产生的极强内吸力能把光吸进去,飞机、船只等自然是有去无回了。

但是这些说法没有足够的说服力,至今百慕大三角沉船还是个未解之谜。

怪泉的特异功能

位于美国西部洛基山脉的黄石公园,是美国最大的一个国家公园。公园内有一个世界闻名的间隙泉——老实泉。它每隔60分钟就喷发一次,每次喷4分半钟。就像向游客报时一样。它从不失约,已经有规律地喷发了400多年。它那喷发时直冲云霄的壮丽情景和伴随产生轰鸣声常使游览者流连忘返。

在南美洲乌拉圭的南格罗湖畔,也有一个报时泉,它是一个罕见的间歇泉,它每天喷射三次。第一次在早晨7点,第二次在中午12点,第三次在晚7点。由于这三个时间恰恰是当地居民吃早餐、午餐和晚餐的时间,因此,这个喷泉被人称为“三餐泉”。只要泉水一喷,人们就知道吃饭的时间又到了。

法国比利牛斯山脉中有一个小集镇,叫做劳狄斯。集镇附近遍布岩洞,其中一个岩洞后有一道泉水,飞珠溅玉,终年不息,这就是闻名全球的神秘的“圣泉”。

据统计,每年约有430万人去劳狄斯,其中不少人是身患沉疾。甚至是病入膏肓的已被现代化医学宣判“死刑”的病人。他们不远千里来到这儿,仅在圣泉的水池内洗个澡(实际上只在水池中浸泡一下),便能病情减轻,有的竟能不药而愈!

有个意大利青年,名叫维托利奥·密查利,21岁应征入伍,不久发现左腿持续疼痛,于是进凡罗纳医院治疗。检查诊断为一种罕见的癌症,癌细胞已破坏左髓骨部位的骨头和肌肉,医院便将他转到特兰德军队医院,军医院也无能为力,又将他转至博哥肿瘤中心医院。

肿瘤医院对他作了进一步检查,不得不宣告他已无药可救,而且预言他至多只能再活一年,这样他就又被送回到特兰德军医院。在那里,他住了九个半月的院,左半侧从腰部至脚趾打上石膏。X光透视发现其髓骨部继续在恶化,左腿仅由一些软组织束同骨盆相连,看不到一点骨头成分。

1963年5月26日,他在母亲的陪伴下,经过16小时的艰难旅程到达劳狄斯。第二天便去圣泉淋浴。

圣泉的接待人员很多,他们大都是圣泉使之恢复健康的人们,病愈后自愿一年一度来此当义务护理员。密查利由几名这样的护理员脱去衣服,光着身子被侵入冰冷的泉水中,但打着石膏的部位却未浸着,只是用泉水进行冲淋。从圣泉归家后仅数星期,他突然产生了从病床上起身行走的强烈欲望,而且果真拖着那条打着石膏的左腿从屋子的一头走到另一头!此后几个星期内,他继续在屋子里来回走动,体重也增加了。到了年底,疼痛感竟全部消失。

1964年2月18日,医生们为他除去左腿上的石膏,并再次进行X光透视,当放射科医生将片子送来后,医生们还以为片子拿错了,因为片子上明白显示出那已完全损坏的骨盆组织和骨头竟然出人意外地再生14月,密查利己能行动自如,参加半日制工作,不久便在一家羊毛加工厂就业。这一病例,现代医学尚无法解释。

1971年6月,法国《矫形术外科杂志》对此作了报道。而今,密查利已结婚,并当上了一名建筑工人。

像这样的病例并非个别。据报道,在124年中,为医学界所承认的这样的医疗奇迹就达64例。这64例均经过设在劳狄斯的国际医学委员会严格审定。该机构由来自世界10个国家的30名医学专家组成,各个专家均是某个领域的权威。

科学家们当然不会相信“圣母恩赐降福”这一荒诞之说。法国著名生物学家、诺贝尔奖获得者艾列克·赛卡罗尔博上认为,这是心理过程和器官过程间的联结,使一些原属不治之症得以痊愈,因为去劳狄斯的病人大都是虔诚的宗教徒。有的医学家则认为,很可能有些病症并非是不治之症,纯粹是误诊罢了,故而在圣泉淋浴后便不药而愈了。不过这一怀疑似乎论据不足,因为病人的先前病史和诊断均曾经过严格的核实,涉及数百名医生、医学研究人员,往往历时数年之久呢。

那么,圣泉这种“起死回生”的奥秘究竟何在呢?随着现代医学的不断发展,我们相信,人们一定能剥去圣泉的扑朔迷离的宗教外衣,揭示它的本质,从而解开这个谜。

“死神岛”是怎么回事

在距北美洲北半部加拿大东部哈利法克斯约百千米的北大西洋上,有一座令船员们非常恐怖的小岛,名叫“赛布岛”,“赛布”一词在法语中的意思是“沙”,“赛布岛”意即“沙岛”,这个名称最初是由法国船员们给它取的。

据地质史学家们考证,几千年来,由于巨大海浪的凶猛冲击,这个小岛的面积和位置不断发生变化。最初它是由沙质沉积物堆积而成的一座长120千米、宽16千米的沙洲。而在最近200年中,该岛已向东迁移了20千米,长度也减少了将近大半。现在岛长只有40千米,宽度却不到2千米,外形像又细又长的月牙。全岛一片细沙,十分荒凉可怕,没有高大的树木,只有一些沙滩小草和矮小的灌木。

此岛位于从欧洲通往美国和加拿大的重要航线附近。历史上有很多船舶在此岛附近的海域遇难,近几年来,船只沉没的事件又经常发生。从一些国家绘制的海图上可以看出,此岛的四周,尤其此岛的东西端密布着各种沉船符号,估计先后遇难的船舶不下500艘,其中有古代的帆船,也有现代的轮船,丧生者总计在5000人以上。因此,一些船员对此岛非常恐惧,称它为“死神岛”。在西方广泛流传着有关“死神岛”的许多离奇古怪的神话传说,令人听而生畏。“死神岛”给船员们带来的巨大灾难,激发科学家们去努力探索它的奥秘。为了找到船舶沉没的原因,不少学者提出了种种假设和推断,例如,有的认为,由于“死神岛”附近海域常常出现威力无比的巨浪,所以能够击沉毫无防备的船舶;有的认为,“死神岛”的磁场不同于其邻近海面,且变幻无常,这样就会使航行于“死神岛”附近海域的船舶上寻航罗盘等仪器失灵,从而导致船舶失事沉没;较多学者认为,由于此岛的位置经常移动而它的转移也在不断变化,岛的附近又大都是大片流沙和浅滩,许多地方水深只有2米~4米,加上气候恶劣,常常出现风暴,因此,船舶很容易在这里搁浅沉没。关于“死神岛”之谜,仍需要今后继续深入探索和研究。

海水“密度跃层”的探索

100多年前,在大西洋西北洋面上,有一艘渔船正在进行捕捞作业。渔船把网撒到海里,便拖着渔网前进。突然,船速明显降低,仿佛从沙滩上奔向大海的人,一下水就走不动似的。

船员们大吃一惊,脑海里立刻闪现出一系列海怪的传说,莫非自己的船被海怪攫住了,恐怖感立刻笼罩全船。

船长命令全速前进。可是任凭机器怎么吼,螺旋桨怎么转,这船却一步也不能移动了。会不会是渔网拖住了什么东西?

船长下令:“收网!”

船员们拼命地往上拉渔网,可是,越拉大家越害怕:从来都是撒开的渔网,今天却被卷成长长的一缕,仿佛有一只巨手扯着渔网,要把渔船拖向可怕的深渊。

“弃网!”船长胆怯地下令。

船员们操起斧头,三下两下就把渔网砍断了。然而,这一切都无济于事,渔船仿佛被黏性无穷的胶水粘住了,一点也动弹不了。船员们惊恐万状,有的祈祷上帝保佑,有的哀求海怪宽恕……

正当船员们绝望的时候,突然有人发现渔船开始动弹了,起先是慢慢移动,接着越来越快,终于脱离了这个令人恐怖的地方。

渔船返港了。船员们向亲人诉说着这次奇遇。可船为什么会被海水“粘”住?他们除了解释是海怪作祟外,谁也说不清到底是怎么回事。

无独有偶,海水“粘”船的事也被挪威著名探险家南森遇到了。自小就立志做一个北极探险者的南森,为了证实北冰洋里有一条向西的海流经过北极再流到格陵兰岛的东岸,不顾亲人的劝阻,设计制造了一条没有龙骨、没有机器的漂流船。这条船好像切成两半的椰子壳,船壁坚厚,船头上伸出一根又粗又硬的长角。南森给船命名为“弗雷姆”号,翻译成中文就是“前进”号。

1893年6月19日,南森率船从奥斯陆港出发向北极方向驶去。8月29日,当船行驶到俄国喀拉海的泰梅尔半岛沿岸时,突然走不动了,船被海水“粘”住了。

顿时,船上一片混乱,有的在绝望地呻吟,有的在祈祷:“死水,死亡之水呀,我们就要葬身在这里了,上帝救救我们吧!”

毕竟是探险家,南森没有一丝惊慌的表情。他环视了海面。只见四周风平浪静,离岸也很远,不是搁浅,也没有触礁。那么,问题出在哪里呢?南森想,可能就是碰上传说中的“死水”了。他认真测量了不同深度的海水,记录下了观测的结果。

船员们对南森的行动不解,有人问:“队长,你在海水里测了半天,这到底是怎么回事?海水里有海怪吗?”

南森回答道:“不是海怪作祟,这‘死水’的奥秘总有一天会弄明白的。”

不一会儿,海上刮起了风,“弗雷姆”号风满帆张又开始移动。船员们欢呼雀跃,庆幸自己死里逃生。

此时,南森仍在琢磨着。他发现,当船停在“死水”区不能挪动一步时,那里的海水是分层的,靠近海面是一层不深的淡水,下面才是咸咸的海水。他想,船被海水“粘”住的原因可能在此。

南森在寒冷的北极海洋中漂流了3年零2个月,终于弄清了北冰洋中心区的冰层和极地冷水下面,确实有大西洋流来的一条海流;同时,他还总结了浮冰的规律。

1896年8月15日,南森经历了千辛万苦之后,终于回到了挪威。他没有陶醉在一片恭维声中,而是请来了海洋学家埃克曼,共同探索“死水”的奥秘,终于弄清了其中的道理。

原来,海水的密度各处不同。一般说来,温度高的海水密度小,而温度低的海水密度大;盐度低的海水密度小,而盐度高的海水密度大。如果一个海域因有两种密度的海水同时存在,那么,密度小的海水就会集聚在密度大的海水上面,使海水成层分布。这上下层之间形成一个屏障,叫“密度跃层”。这“密度跃层”有的厚达几米。这种稳定的“密度跃层”可以把海水分成两种水团,分别位于跃层的上下,并以跃层作为界面,如果有某种外力(如月亮、太阳的引潮力,风、海流的摩擦力等)作用在界面上,界面就会产生波浪。这种波浪处于海面以下,人的肉眼完全看不见,因此称之为内波。

在海岸附近,江河入海口处,常常形成“冲淡水”,盐度和密度显著降低,它们的下面如果是密度大、盐度高的海水,就会形成“密度跃层”。夏季寒冷地区海上浮冰融化了,含盐低的水层浮动在高盐高密度的海水之上时,也会形成“密度跃层”。南森遇到的就是后一种情况。

一旦上层水的厚度等于船只的吃水深度时,如果船的航速比较低,船的螺旋桨的搅动就会在“密度跃层”上产生内波,内波的运动方向同船航行方向相反,内波的阻力就会迅速增加,船速就会减低下来,船就像被海水“粘”住似的寸步难行。当年南森的“弗雷姆”号被“粘”住时,船速就由4.5节突然降低到1节。后来,是风的推力超过了内波的“粘”力,才使南森的船脱险。

“死水”区的内波,由于水质运动的方向不同,不但会把渔船的渔网拧成一缕,还会使船舵失灵,甚至会使船只迷航。

科学家经过计算,得出内波的速度一般在两节左右,如果航速大大超过内波速度时,海水就无法把船“粘”住了。如今舰船速度大大超过内波速度,因而海水“粘”船现象就成为了历史。

虽说“密度跃层”产生的一般性的内波“粘”不住现代舰船了。可“密度跃层”却能压住水中下潜的潜艇。

一次,有一艘潜艇奉命巡航,来到预定海域后,潜艇均衡完毕,艇长下达了下潜的命令。不一会儿,潜艇顺利下潜,5米、10米、20米……一直到40米时都很正常,当潜艇下潜到50米时,升降舵手报告说,已经到达海底了。艇长说:“不对呀,这个海区深度100多米,怎么下潜一半就到底了呢?”

艇长下令停车检查,深度计完好无损,其他仪器也都正常。到底是怎么回事呢?

艇长一拍脑门:“准是碰上‘液体海底’啦!”

果不其然,这艘潜艇被“液体海底”托住了。

“液体海底”就是“密度跃层”。海水密度一大,浮力就大。加上这“密度跃层”又有几米厚,这么厚的“屏障”,再加上均衡好的潜艇在水下力矩又小,因此,就被这“液体海底”托住了。

这时,只要潜艇用升降舵造一个倾角,开足马力,就可以摆脱“液体海底”的巨掌。

1960年1月23日,瑞士的雅克·皮卡尔乘坐“的里雅斯特”号深潜器,开始了人类首次潜入世界大洋中最深的地方——马里亚纳海沟的活动时,多次遇到“液体海底”。

那天上午,“的里雅斯特”号以每秒1米的速度缓缓向1万多米深的海沟潜去,几分钟后,深潜器突然停止下潜。难道这么快就着底了?不,不可能,这里是万米深渊,离海底还远着哩。那么,是深潜器出故障了吗?也不会,因为“的里雅斯特”号久经考验,况且下潜前又经再三检查,绝不会有什么问题。

雅克皮卡尔又检查了一遍机械,没发现异常。当他观察海水温度表时,发现海水的温度变化剧烈。这时,他才明白,原来是“密度跃层”在作怪。

皮卡尔放掉一些汽油,放进一些海水,从而增加了深潜器的重量。这样,深潜器就突破了“液体海底”的阻挡,继续下潜了。

令人惊异的是,下潜仅10米,深潜器又一次被“粘”住了。他不得不再次调整压载重量,又一次突破“液体海底”的阻挡。下潜20米后,深潜器第三次被“粘”住。

这样折腾了4次,探潜器才完全冲破“液体海底”设置的“封锁线”,一路顺畅潜到万米海底,创造了人类探险史上的新纪录。

虽然“密度跃层”已不能“粘”住现代舰船,但对“密度跃层”的研究却极有军事价值。“密度跃层”厚达几米,海水的密度增大,仿佛筑起一道厚厚的“墙”,声呐发出的声波碰到这堵“墙”,就被反弹回去。当潜艇遇到水面舰艇的追捕时,如果钻到“密度跃层”下面,水面舰艇声呐发出的声波穿透不了“密度跃层”,就会成为“聋子”和“瞎子”,而潜艇却能安全撤离或发起反击。

在“密度跃层”中。跃层的上下界面使声波产生折射,造成声波只能在“密度跃层”中向前传插,于是形成了一条水下“声道”。

声波在声道中衰减很少,可谓畅通无阻,传播的速度和距离令人惊叹。1960年3月1日,在澳大利亚西南附近海中投下6枚深水炸弹,爆炸声波在水下1200米的“声道”里向外传播,绕过好望角,折向赤道,经3小时43分钟,被北半球百慕大群岛的水声站收到。爆炸声波传播绕地球半圈,并无明显减弱。可见声道真是声波传播的“高速公路”。

利用“密度跃层”中的“声道”,可以进行远距离水下通讯。例如在海军基地装上水下测听和通讯系统,远航的潜艇装备相应的设备,就可以与基地指挥机关进行通讯联络,最大通讯距离可达4000多千米。

另外,由于“密度跃层”如屏障横亘海中,影响了上下层海水交换,造成下层海水缺乏溶解氧,再加上硫细菌使沉积海底的大量有机物产生高浓度的硫化氢气体,海洋生物难以在下层海水中生存。因比,“密度跃层”强烈的地方,生物主要生活在上层海水中。而且,内波引起的水纹变化,迫使海洋生物活动的区域和范围也发生变化。可见,对“密度跃层”的研究,在军事和经济上都有重要意义。

地球未来的幻想

地球未来会怎样?对此,科学家们各执己见,争论不休。

有的科学家通过对阿尔卑斯山的调查研究,推断地球的半径比2亿多年前(即阿尔卑斯山开始形成时)缩短了两千米。由此可以推算出地球的半径每年缩短0.01毫米。

有人说,地球长期以来一直在变大,所以才把本来包住整个地球的大陆撑裂了,现在这些裂缝还在继续加宽,说明它还在膨胀。

有人说,地球有可能会变成另一个金星。因为温室效应会使地球温度越来越高。到2100年,全球平均气温升高3℃时,海平面能够升高30米。照这样下去,待几万年或更久以后,地球会变得毫无生气,成为云遮雾盖的金星,那时,人类将在地球上无法生存。

有人说,地球未来会毁灭。首先是由于人为因素所致。人类不断使用矿物性能源,它们在燃烧中产生大量二氧化碳,聚在大气层中,阻止了热量向外散发,经过很长时间之后,地球表面温度会不断上升,因而两极的冰雪将会融化,海洋的水平线将会升高500米,所有的陆地都将被海水淹没。另外,核战争也会促使地球毁灭。其次是由于自然毁灭因素所致。由于构成地壳的6块主要浮动层正不断地缓慢移动,当这些地层板块互相碰撞时,地壳便会产生变化,因此,地震、火山爆发、海啸等现象将频频出现,这将给地球生物带来严重的灾难,气象学家预计,下次的冰河时期,将会在2.5万年以后出现,这是由于地球地轴的方向正在慢慢地改变,到了2万年之后,即使在夏季,气候也会变得非常寒冷,所有生物都会死亡。三是由于来自太空的毁灭性打击,而造成地球毁灭。未来可能会有巨大的太空物体与地球相撞,从而导致地球毁灭。还有,太阳和月亮引力引起的潮汐,终将有一天会对地球造成可怕的损害。根据太空科学研究,潮汐的力量能把地球的转速拖慢。经过几亿年之后,月球可能距地球只有1.6万千米,这时,月球对地球潮汐的引力,可能是现在的1.5万倍,于是上千米高的巨浪将以每小时800千米的速度横扫地球。从而使地球毁灭一空。

地球的未来到底会怎样?只能等待时间去验证了。

干雨到底是怎么回事

近年来世界各国的天体物理学家都对干雨产生了特别浓厚的兴趣,干雨很早就被人们发现过,只是极为少见,近些年来人们发现,它的出现越来越频繁。大约在100年前,干雨曾毁灭了亚速尔群岛地区整整一支舰队。曾经发生在德克萨斯草原的特大火灾,也是干雨引起的,公元1889年非洲的萨凡纳又成为干雨的战利品。

由于所谓瀑布式倾热,使由干雨引起的火灾很难扑灭。发生这种火灾时,不仅要扑灭燃烧着的物质,还要花更大力气来对付高达2000℃的雨热。对这种雨热来说,水成了给它降温的物质,因此,扑救这种火灾时除使用水外,还要使用特殊的物质粉,以隔断热源和氧气的接触。

对干雨现象的解释,目前存在两种看法。一种看法认为:彗星散落后的物质一部分落入地球,从而产生干雨现象。从彗星散落到出现干雨,需要2年~6年的时间。目前天体物理学家观察到彗星散落的现象越来越多,因此科学家们预测在最近6年~15年内要出现一些干雨。那时干雨火灾的数量将达每年8起,而50年后将达每年30起。另一种看法为:干雨现象是我们还没认识的另一种文明的破坏活动。这种想法从表面上看似乎是没有根据的,但持这种观点的人认为,如果干雨现象来源于宇宙,是彗星散落的产物,那么化学家通过光谱分析应该可以发现彗星的化学成分。但化学家在这方面的研究结果至今还是否定的。

总之,两种说法各有其理,还需进一步研究证实。

从何而来的玻璃石

在我国雷州半岛的湛江市、海康县和徐闻县境内,以及海南岛东北海岸的文昌县至琼海县一带,每当雷雨以后,冲刷过的旷野里偶尔能拾到一种杏子大小的黑色玻璃质石块。

世界上别的地方也发现过这种天然玻璃质石块,一般长数毫米到十厘米,几克到一二十克重,最重的有百余克。形状多样,有水滴状、球状、棒状、薄管状、平板状,也有哑铃状、纽扣状、饼状、瓦片状等,但以厚的碎核桃壳状、薄片状和不规则状最为多见。颜色有黄、绿、橄榄、褐色直到几乎不透明的暗褐色和黑色。在一些海底钻孔岩芯里还发现过一种刚刚能看得见的微小玻璃质球体,石器时代的人类曾用它们来制造工具。18世纪时有人认为它们是史前人类制造的玻璃遗迹,后来又有人猜测它们是雷电的产物。1844年,著名的英国生物学家达尔文在澳大利亚旅行时,得到一块纽扣状的玻璃质石头,他确信这是火山喷发形成的一种黑曜岩(酸性的玻璃质火山喷出岩),后世称之为达尔文石或达尔文玻璃。这种奇怪的石头表面往往带有刻痕或流动条纹,与火山弹类似,也暗示了它们可能是火山喷发的产物。

有趣的是,雷公墨在地球上并非随意散布,而是很有“选择性”的,主要集中散布在南北纬50°之间的四个地区。而且出现在每个地区的雷公墨的化学组成和外形上都有相似之处,“年龄”也都是一致的。

显而易见,火山成因说无法解释雷公墨的分布特点。因为地球上火山的分布与四个散布区并不吻合,火山的喷发时间也不是集中在上述四个特定时期。19世纪时,已经有人推想它可能是一种陨石物质。可是人类历史上所看到的白天而降的陨石只有三种:铁陨石、石陨石和石铁陨石,从来没看见到过玻璃陨石的坠落。再说玻璃陨石的二氧化硅含量非常高,一般达70%~80%,最高达98%,与地球上的酸性火成岩、石英砂岩接近,与普通陨石的成分则完全不同。而且陨石的年龄多在30亿年~40亿年以上,而玻璃陨石非常年轻,最老的也只有34.5百万年。那么玻璃陨石起源于何种天体呢?

有人推测它可能是月球近期火山喷发的喷出物飞溅到地球上而形成的。但月球地质学的研究表明,月球上的火山作用早在31亿年前已基本结束,尤其是近5亿年来,更不可能喷发出如此多的玻璃陨石落到地球上来。1998年,美国科学家奥基夫发表了更为怪诞的理论:三四百万年前,由于月球上一次火山爆发,飞溅出许多碎石,在地球外面形成一个环,类似当今的土星环。这条环阻挡了阳光,使地球突然变冷,造成新世时的大量生物灭绝事件。以后由于太阳光压或地球大气的阻力,这条环逐渐消失,其中部分碎石跌下地球,就是玻璃陨石。然而玻璃陨石还有其他年龄组的,无法都用三四百万年前的一个地球环来解释。

当今比较盛行的是冲击变质说,认为巨大的陨石或彗星核高速陨落时,撞击地面,会使地表岩石快速熔化变质并飞溅起来形成玻璃陨石。这一假说的支持者在莫尔达维区和科特迪瓦区附近都找到了陨石坑,它们的同位数年龄与产自附近的玻璃陨石相仿;在东南亚和北美的玻璃陨石中还发现了二氧化硅和锆石的冲击变质产物——锆石英、斜锆石和金属镍铁珠球。反对者则提出质疑:在最大的澳大利亚散布区并没有找到相应的陨石坑;而且冲击变质物质要散落到范围广大的亚澳区,必须得有6千米/秒以上的初速度,这是不可能达到的;最后,玻璃陨石的内部结构是绝对均匀的玻璃质,而陨石碰撞地球形成的冲击玻璃在显微镜下却可以看到原来矿物的晶体轮廓及晶体残余,说明两者性质完全不同。

玻璃陨石到底是如何形成的,还有待进一步研究。

地球上最大的“冰库”

在地球的最南端,有一大块常年为冰雪覆盖的陆地,连同附近的岛屿在内,总面积约1400万平方千米,这就是地球上最大的“冰库”所在地——南极洲。白茫茫的冰原覆盖着南极洲面积的93%以上,冰层的平均厚度约1700米,最厚的地方达4200米,冰的总储藏量约有2450万立方千米之巨。南极洲的冰盖面积和总冰量分别占全球的87%和90%。有人估计,如果这些冰全部溶化的话,将使全球海面升高70米。巨厚的冰层使南极洲的平均海拔高度达到2600米,有着巨大的高原和高耸山脉的亚洲的平均海拔高度也只及它的三分之一。南极洲大陆冰川不时从中部向大陆边缘倾入海中,有的集结成广阔的陆缘冰,有的断裂以后成为漂浮在海中的冰山。南极洲的陆缘冰总面积约150多万平方千米,最著名的是罗斯海中的罗斯陆缘冰,广达53万平方千米,比两个英国的面积还大;其临海的前缘形成壁立的罗斯冰障,平均高出海面50米,长度有900多千米。南极海域中的冰山有22万座之多,相当于北冰洋冰山数量的5倍。冰山的外形多呈桌状或角锥状,它们随风和随洋流向北漂移,在寒冷季节甚至可漂到南纬40°。1956年,美国人曾观测到长333千米、宽96千米的罕见大冰山。冰山重重的南极海域,是人们乘船到南极洲去必须闯过的第一道难关。

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